【项目背景】

电网公司为推进电网智能化提升和数字化转型工作要求，创新引入“数字孪生”技术，对变电站500kV、35kV、110kV和220kV区域设备及周边环境进行测量，开展“数字孪生”变电站建设，通过三维实景重构，实现对变电站的智能监控管理。由于机载激光雷达获取的数据存在点云缺失，采用地面激光雷达可以有效弥补电力设备的侧面及底部细节缺失问题。

【项目难点】

结构复杂

变电站设备型号众多，数目庞大，结构复杂，存在大量遮挡。

多站扫描

需要进行多站扫描，给数据采集和拼接增加较大难度。

【实施方案】

U-Arm地面三维扫描仪

操作人：2人

操作时间：2小时，共计13站

采集方式

• 分布式采用13次架站，来覆盖变电站的全部区域扫描。

• 2人协作，1人操作UA设备，1人摆设靶标球，辅助后期点云拼接

• 每站架设时间约3分钟，扫描3分钟，约6分钟

【数据处理】

数据预处理：采用北科天绘自研处理软件Starsolve，解算出标准Las点云，每站约3分钟。

数据后处理：采用RealWorks软件进行两次扫描的点云数据拼接，根据同名点匹配原理，两次扫描的点云中找到3个同名点，即可进行数据的融合。该过程操作简单，处理时间约2分钟。

机载系统融合：同样采用RealWorks软件，寻找地面扫描点云与机载扫描点云的三个同名点，进行点云配准。将地面扫描仪扫描的点云数据与机载点云完美融合，具备相同的绝对坐标。

【数据成果】

机载点云与地面点云融合效果

无分层，融合较好，大大补充了变电站底部的点云细节。

数字孪生技术让电网更智能

数字孪生变电站的运用，将实现变电站三维全景可视化展示，对变电站的运行状况实时监控，及时发现潜在的故障，从而做到及时处理，防患未然，确保供电安全。